Определение, определение и управление правилами проектирования печатных плат

Altium Training

Altium Essentials: PCB Design Rules Creation

This content is part of the official Altium Professional Training Program. For full courses, materials and certification, visit Altium Training.

What approach do I use for defining design constraints?

Altium Designer предлагает два различных подхода к определению проектных ограничений: диалог PCB Rule and Constraints Editor (описан на этой странице) и Constraint Manager.

Constraint Manager доступен в проекте PCB только в том случае, если при создании проекта в диалоге Create Project dialog была включена опция Constraint Management. Обратите внимание:

  • Если для PCB‑проекта был включён Constraint Manager , то диалог PCB Rule and Constraints Editor  notдоступен в PCB‑редакторе.
  • Если для PCB‑проекта Constraint Manager  был notвключён, можно использовать только прежние подходы к заданию проектных ограничений (использование design directives и диалога PCB Rule and Constraints Editor ).

Чтобы быстро проверить, какой подход к управлению проектными ограничениями используется в текущем PCB‑проекте, откройте PCB‑документ проекта, щёлкните пункт главного меню Design  и проверьте, какая команда доступна:

  • Constraint Manager – для этого проекта используется Constraint Manager .
  • Rules – для этого проекта используется диалог PCB Rule and Constraints Editor .

PCB‑редактор использует концепцию Design Rules для определения требований к проекту. Требования проекта применяются с помощью элегантного подхода target these objects and apply those requirements - . Совокупность правил проектирования образует «набор инструкций», которому должен следовать PCB‑редактор. Они охватывают все аспекты проекта — от ширин трассировки, зазоров, стилей подключения к полигонам/плоскостям, стилей переходных отверстий и т. д.; многие правила могут контролироваться в реальном времени с помощью онлайн‑проверки Design Rule Checker (DRC), а также в любой момент можно запустить пакетную проверку для формирования отчёта DRC. Правила определяются независимо от объектов.

Правила проектирования нацелены на конкретные объекты и применяются иерархически; например, есть правило зазора для всей платы, затем, возможно, правило зазора для класса цепей, а затем — ещё одно, например, для одной из площадок в классе. Используя приоритет правила и область действия, PCB‑редактор может определить, какое правило применяется к каждому объекту в проекте.

Правило нацеливается на объекты с помощью управляемого ключевыми словами языка запросов, который может варьироваться от широких идентификаторов, таких как NetClass или All, до строго определённого запроса, точно нацеленного на сложное, специфичное для ситуации требование проекта.

Имея хорошо определённый набор правил проектирования, вы сможете успешно завершать проекты плат с различными и зачастую жёсткими требованиями. Кроме того, поскольку PCB‑редактор управляется правилами, время, потраченное на настройку правил в начале проектирования, позволит вам эффективно сосредоточиться на самой разработке, будучи уверенным, что система правил активно работает, помогая обеспечить успех.

Подробные сведения о проверке заданных правил проектирования см. в разделе Design Rule Checking (DRC).

Основы системы правил PCB

Система правил, встроенная в PCB‑редактор программного обеспечения, имеет несколько фундаментальных особенностей, которые отличают её от большинства других систем правил, используемых в других средах редактирования PCB:

  • Rules are separate from the objects – правило не добавляется как атрибут объекта; вместо этого оно добавляется в общий набор правил и затем ограничивается областью действия так, чтобы применяться к этому объекту. Это позволяет применять правила к нескольким объектам и изменять их или применять к другим объектам — то, что иначе было бы болезненно делать, если бы приходилось менять атрибуты правила на уровне каждого отдельного объекта.
  • Rules are targeted (scoped) by writing a query – вместо набора фиксированных, заранее определённых областей действия правил используется гибкая система запросов для определения объектов, к которым применяется правило. Это обеспечивает точный контроль над целью каждого правила проектирования.
  • Rules for any design situation – можно определить несколько правил одного и того же типа и нацелить их на разные наборы объектов, обеспечивая полный контроль над определением ограничений платы. Например, можно задать разные правила ширины для трассировки цепей с разной шириной на разных слоях.
  • Each rule has a priority – любой объект проекта может быть нацелен несколькими правилами одного и того же типа, что позволяет учитывать как общие, так и более специфические ситуации. Для разрешения конфликтов правил используется приоритет. Система просто проходит правила от наивысшего к наименьшему приоритету и выбирает первое, чьи выражения области действия соответствуют проверяемому объекту (объектам).
  • There are two types of rules – унарные правила (правила, определяющие требуемое поведение объекта) и бинарные правила (правила, определяющие взаимодействие между двумя объектами).

Правила проектирования в Altium Designer определяются и управляются из диалога PCB Rules and Constraints Editor , как описано на этой странице. В качестве альтернативного подхода к управлению правилами проектных ограничений можно использовать документ‑ориентированный Constraints Editor (вкладка документа [Constraints]).

Определение и управление правилами проектирования

Диалог PCB Rules and Constraints Editor  открывается выбором команды Design » Rules  в главном меню.

Команды Rules  нет в меню Design? Проверьте, доступен ли у вас диалог PCB Rules and Constraints Editor  — узнать больше.

Диалог PCB Rules and Constraints Editor  состоит из двух разделов:

  • Дерево слева перечисляет различные категории правил. Разверните категорию, чтобы отобразить доступные типы правил. Разверните тип правила, чтобы увидеть все правила этого типа, определённые в данный момент.
  • Правая часть диалога показывает информацию в зависимости от того, что выбрано в дереве: либо сводку определённых правил выбранного типа или категории, либо все определённые правила для всей системы, либо — если выбрано конкретное правило — ограничения для этого правила.

Диалог PCB Rules and Constraints Editor  — центральная команда для управления правилами проектирования.
Диалог PCB Rules and Constraints Editor  — центральная команда для управления правилами проектирования.

Проверьте правила проектирования

Новая плата по умолчанию, создаваемая программой, будет включать правила, которые нужны не в каждом проекте, а многие другие правила проектирования потребуется скорректировать под требования вашего проекта. Поэтому очень важно просмотреть правила проектирования. Это можно сделать в PCB Rules and Constraints Editor. Выберите Design Rules в верхней части дерева слева, затем пройдитесь вниз по столбцу Attributes для всех правил и быстро найдите те, значения которых нужно скорректировать.

Когда вы создаете новую плату, в нее включаются правила проектирования по умолчанию, которые могут быть не нужны для вашего проекта. Лишние правила можно отключить, щелкнув по записи Design Rules или по записи конкретной категории в PCB Rules and Constraints Editor и отключив правила (снимите флажки в столбце Enabled).

Плата по умолчанию также использует дюймовые единицы. Если ваша плата использует метрические, многие значения правил, например расширение паяльной маски (Soldermask expansion), изменятся с округленных значений вроде 4mil на 0.102mm, либо значение по умолчанию Minimum Solder Mask Sliver изменится с 10mil на 0.254mm. Хотя этот младший разряд, например 0.002mm, несущественен при генерации выходных данных, вы можете отредактировать эти настройки в правилах проектирования, если вас это беспокоит.

При просмотре правил проектирования обратите внимание: при необходимости порядок столбцов можно изменить.
При просмотре правил проектирования обратите внимание: при необходимости порядок столбцов можно изменить.

Правила проектирования по умолчанию

Когда создается новый документ PCB, он включает ряд правил по умолчанию, которые должны существовать для корректной работы системы проверки правил (Design Rule Check). Если правило по умолчанию удалено, оно автоматически создается заново при закрытии PCB Rules and Constraints Editor. Если есть правила проектирования, которые вы не хотите использовать, правильный способ управления ими — отключить их. 

Чтобы отключить правило, переключите соответствующий параметр Enable для этого правила в одном из сводных списков в правой части диалога PCB Rules and Constraints Editor. Отключенное правило отображается «серым». Подробнее о отключении правил проектирования.

Используйте параметр Enable, чтобы отключить правило, которое вам не нужно. Отключенное правило отображается «серым».Используйте параметр Enable, чтобы отключить правило, которое вам не нужно. Отключенное правило отображается «серым».

Значения правил по умолчанию внутренне определены в mil и могут не подходить вашим проектам. Чтобы использовать собственные правила и значения по умолчанию, вы можете:

  • создать и использовать шаблон проекта, или
  • создать подходящий пустой файл платы с настроенными правилами так, как вам нужно, и копировать эту плату для нового проекта, или
  • экспортировать ваш набор шаблонных правил в файл правил PCB (*.RUL), затем импортировать эти правила в текущий проект платы. Подробнее об экспорте и импорте правил проектирования.

Создание нового правила

Чтобы добавить новое правило проектирования из диалога PCB Rules and Constraints Editor, перейдите к нужному типу правила и выберите его в дереве слева, затем нажмите кнопку New Rule под сводным списком правил, либо щелкните правой кнопкой по нужному типу правила и выберите New Rule в контекстном меню.

Новое правило будет добавлено в дерево папок и также появится в сводном списке для этого типа правила.

Пример создания нового правила проектирования PCB.
Пример создания нового правила проектирования PCB.

При добавлении нового правила ему изначально будет присвоено имя по умолчанию, основанное на конкретном типе правила. Если правило с таким именем уже существует, к имени будет добавлен увеличенный числовой суффикс (например, Width_1, Width_2 и т. д.).

Чтобы получить доступ к атрибутам области действия и ограничений правила, щелкните по записи правила в панели дерева папок или дважды щелкните по его записи в сводном списке. Основное окно редактирования диалога изменится, предоставив доступ к элементам управления для определения области действия и ограничений этого правила.

Доступ к детальным настройкам правила, включая область действия и ограничения.
Доступ к детальным настройкам правила, включая область действия и ограничения.

Чтобы полностью определить новое правило:

  • Задайте правилу понятное имя, чтобы его можно было идентифицировать.
  • Определите область действия правила, выбрав параметры области в раскрывающемся(ихся) списке(ах) или введя запрос (или запросы для бинарного правила).
  • Задайте ограничения правила.
  • Задайте приоритет правила.

Использование мастера правил для создания нового правила

Новое правило также можно создать с помощью Design Rule Wizard. Доступ осуществляется напрямую командой Design » Rule Wizard или нажатием кнопки Rule Wizard внизу диалога PCB Rules and Constraints Editor.

Используйте страницы Wizard для создания нового правила проектирования. Шаги:

  1. Выберите требуемый тип правила и задайте ему осмысленное имя (и комментарий, если требуется).
  2. Определите область действия правила. У вас будет возможность дополнительно уточнить область действия с помощью варианта Query Builder , встроенного в мастер.
  3. Задайте приоритет правила.
Если параметр Launch main design rules dialog включен на последней странице Wizard, при нажатии кнопки Finish откроется диалог PCB Rules and Constraints Editor. Этот диалог можно использовать для редактирования ограничений для только что созданного правила.

Используйте Design Rule Wizard, чтобы упростить создание правил.
Используйте Design Rule Wizard, чтобы упростить создание правил.

Дублирование существующего правила

Чтобы быстро создать идентичную копию существующего правила, используйте функцию дублирования. Доступ к этой функции возможен двумя способами:

  • Используйте дерево слева, чтобы перейти к нужному существующему правилу, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Duplicate Rule в контекстном меню.
  • Перейдите к конкретному типу правила в дереве слева, выберите правило для дублирования в сводном списке справа, затем нажмите кнопку Duplicate Rule под списком.

Упрощайте создание похожих правил с помощью функции дублирования правил.
Упрощайте создание похожих правил с помощью функции дублирования правил.

Дублированное правило будет названо так же, как исходное, с добавлением суффикса (например, _1) для различения. Его определение (область действия, ограничения и т. д.) будет идентичным исходному. По приоритету ему будет назначен следующий приоритет ниже, чем у исходного правила. Так, например, если исходное правило имеет приоритет 1, дубликату будет присвоен приоритет 2.

Создание правила из панели PCB Filter

Поскольку правило проектирования имеет область действия, нацеленную на определенный набор объектов проекта, может быть проще (и быстрее) сначала определить эти объекты, а затем создать правило проектирования, которое будет на них нацелено. Панель PCB Filter panel предоставляет возможность создания правила проектирования, область действия которого использует текущее выражение запроса, заданное в панели. Поэтому вместо того, чтобы пытаться представить, на что нацелено ваше выражение запроса might, используйте панель PCB Filter, чтобы проверять и настраивать выражение запроса до тех пор, пока не будут отфильтрованы только нужные объекты. Затем, создав правило, использующее это выражение запроса, вы гарантированно нацелитесь на правильный набор объектов.

Чтобы добавить новое правило проектирования:

  1. Нажмите кнопку Create Rule. Появится диалог Choose Design Rule Type. В этом диалоге перечислены все категории правил и типы правил, доступные в документе PCB.
  2. Выберите тип создаваемого правила, затем нажмите OK (или дважды щелкните непосредственно по записи).
  3. Появится диалог PCB Rules and Constraints Editor. Будет создано правило выбранного типа, и отобразится основное окно редактирования правила, готовое для задания конкретных ограничений. Параметр области действия для правила устанавливается в Custom Query, а выражение запроса из панели PCB Filter соответствующим образом вводится в область запроса.
  4. При необходимости внесите изменения в имя правила и ограничения. Также при необходимости измените его приоритет (по умолчанию ему будет назначен наивысший приоритет).

Создайте новое правило проектирования напрямую из панели PCB Filter — выражение запроса фильтра используется как область действия правила.
Создайте новое правило проектирования напрямую из панели PCB Filter — выражение запроса фильтра используется как область действия правила.

Повторное использование прошлых выражений запросов

Со временем в процессе трассировки различных плат будет создано множество полезных выражений запросов. Обычно вы захотите применять и повторно применять одни и те же запросы не только в рамках одного проекта, но и в разных проектах. Для этого панель PCB Filter panel поддерживает понятия запросов Historical и Favorite.

Когда запрос вводится и применяется из панели, он добавляется в «список истории» запросов. Кроме того, этот запрос можно добавить в «список избранного» запросов, нажав кнопку Add To Favorites. Используйте кнопки History и Favorites в панели, чтобы открыть соответствующие вкладки с теми же названиями в диалоге Expression Manager dialog и просмотреть эти списки.

Получайте доступ к истории примененных выражений запросов и формируйте список избранных выражений для многократного повторного использования.
Получайте доступ к истории примененных выражений запросов и формируйте список избранных выражений для многократного повторного использования.

Чтобы использовать выражение из любого списка, дважды щелкните по его записи или выберите запись и нажмите кнопку Apply Expression. Диалог Expression Manager закроется, и выражение будет загружено в область Filter панели PCB Filter.

Эта функциональность упрощает (и ускоряет) создание правил с требуемой областью действия — извлеките историческое или избранное выражение запроса, проверьте, что оно по‑прежнему нацелено на нужный набор объектов (примените фильтр), затем создайте правило, использующее это выражение в своей области действия, как описано в предыдущем разделе.

Задание области действия правила проектирования

PCB‑редактор Altium Designer — это среда, управляемая правилами. Требования к проекту обеспечиваются хорошо определенным набором правил проектирования, которые в совокупности задают ограничения для платы. Правила проектирования нацелены на конкретные объекты внутри проекта. Чтобы система правил PCB понимала, к каким объектам применяется конкретное правило, ей нужно знать область действия этого правила, т. е. границы его применения. Scoping, или нацеливание правила, выполняется в диалоге PCB Rules and Constraints Editor.

Правила проектирования по умолчанию, а также новое добавленное правило, будут иметь область действия по умолчанию All, то есть будут применяться к all objects на плате. С помощью раскрывающегося списка можно быстро настроить простую область действия правила.

Задайте область действия правила проектирования, чтобы определить его применение к объектам проекта.
Задайте область действия правила проектирования, чтобы определить его применение к объектам проекта.

Вместо того чтобы ограничиваться предопределенным списком возможных вариантов нацеливания, каждое правило проектирования можно более точно ограничить, написав так называемый Query.

Чтобы ввести запрос, установите первый раскрывающийся список Where the Object Matches в значение Custom Query. Он отобразит запрос, который в данный момент используется движком правил для этого правила на основе текущих настроек раскрывающихся списков.

Запрос по сути является инструкцией для ПО, определяющей набор целевых объектов проекта. Запросы пишутся с использованием ключевых слов запросов. Так же, как запрос можно написать в панели Filter для поиска определенного набора объектов, запрос также можно написать для определения объектов, на которые нацелено каждое правило. Пример:

InNet('VBAT') And OnLayer('Bottom Layer')

Если этот запрос использовать как область действия для правила Width rule, то при трассировке цепи VBAT и переключении на нижний слой ширина дорожки автоматически изменится на ширину, заданную в ограничениях этого правила. Кроме того, при запуске проверки правил проектирования любая трассировка цепи VBAT на нижнем слое должна будет иметь указанную ширину, иначе это будет отмечено как нарушение.

Задание области действия правил основано на системе запросов. Используйте параметр Custom Query, чтобы увидеть текущий запрос и при необходимости изменить его с помощью ключевых слов запросов.
Задание области действия правил основано на системе запросов. Используйте параметр Custom Query, чтобы увидеть текущий запрос и при необходимости изменить его с помощью ключевых слов запросов.

В зависимости от того, является ли правило унарным или бинарным, вам потребуется определить соответственно одну или две области действия.

При изменении позиционных обозначений компонентов PCB или имен полигонов ссылки в правилах проектирования, использующих пользовательские запросы, обновляются автоматически. Запросы, ссылающиеся на позиционные обозначения компонентов PCB в правилах проектирования, изменяются при повторной аннотации обозначений, обновлении через ECO, или при ручном редактировании на плате.

Обновление запросов правил при изменении позиционных обозначений компонентов доступно, когда в диалоге Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Rules.UpdateQueryOnComponentDesignatorChange.

Обновление запросов правил при изменении имен полигонов доступно, когда в диалоге Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Rules.UpdateQueryOnPolygonNameChange.

Если в запросе есть синтаксическая ошибка, правило будет считаться недействительным и будет подсвечено красным в диалоге PCB Rules and Constraints Editor — как в дереве правил слева, так и в любом сводном представлении (категория правил или тип правил), где это правило отображается. Кроме того, текст для типа правила и категории правила также отображается красным в дереве правил слева. Поэтому, даже если вы свернули область дерева правил, содержащую недействительное правило, вы все равно увидите предупреждение на более высоком уровне иерархии. Также появится предупреждающее сообщение, если вы попытаетесь закрыть диалог. Область действия правила с синтаксической ошибкой может значительно замедлить процесс анализа Online и Batch DRC. Обязательно исправляйте любые области действия правил, которые синтаксически некорректны.

Параметры задания области действия

Предусмотрены простые параметры задания области действия, позволяющие быстро генерировать запросы области действия. Выберите один из вариантов в первом раскрывающемся поле и, при необходимости, используйте последующие раскрывающиеся списки, чтобы выбрать соответствующую цель, например Net, Layer, Footprint, Package и т. д. Представленные параметры области действия подбираются в зависимости от типа правила.

Быстро создавайте запрос с помощью простых параметров задания области действия.
Быстро создавайте запрос с помощью простых параметров задания области действия.

Когда вы задаете область действия правила с помощью простых параметров, запрос все равно создается. Запрос отображается, если в первом раскрывающемся поле выбрать Custom Query.

Параметр Custom Query позволяет вам написать собственный запрос — возможно, более сложный, но и более точный. Вы можете ввести свой запрос для области действия правила прямо в область запроса справа. Кроме того, доступны две функции, помогающие создавать логические выражения запросов: Query Builder и Query Helper. Они полезны, если вы не уверены в синтаксисе запроса или в том, какие ключевые слова доступны.

Используйте параметр Custom Query, чтобы составить более сложное выражение запроса.
Используйте параметр Custom Query, чтобы составить более сложное выражение запроса.

Query Builder — это более простой способ построения запроса: он использует контекстно-зависимые типы условий и значения, позволяя собирать запрос только из релевантных «строительных блоков». Для расширенного построения запросов с полным указанием ключевых слов и синтаксиса операторов используйте Query Helper.

Задание области действия правила с помощью Query Builder

Нажмите кнопку , чтобы открыть диалог Building Query from Board dialog, который позволяет создать запрос для нацеливания на конкретные объекты в проектном документе путем простого построения строки из условных операторов.

Левая часть диалога используется для задания условия(ий), необходимых для выбора требуемого набора объектов. Каждое условие состоит из Condition Type и Condition Value. Выпадающие списки для них заполняются элементами, которые, соответственно, относятся к построению области действия для текущего типа правила и к значениям выбранного типа условия.

По мере задания условия в правой части диалога отображается предварительный просмотр формируемого запроса. Условия можно объединять с помощью AND и/или OR, а также задавать приоритет выполнения (с помощью скобок/отступов), чтобы уточнить целевой набор объектов. Когда выражение запроса сформировано как требуется, нажатие OK загрузит выражение в область запроса диалога PCB Rules and Constraints Editor.

Обратите внимание: при отображении в диалоге PCB Rules and Constraints Editor в начало и конец выражения запроса добавляются дополнительные открывающая и закрывающая скобки соответственно.

Используйте Query Builder для построения логического выражения запроса через последовательность условных операторов.
Используйте Query Builder для построения логического выражения запроса через последовательность условных операторов.

Задание области действия правила с помощью Query Helper

При включенном параметре Custom Query нажмите кнопку , чтобы открыть диалог Query Helper dialog. Базовый механизм Query Engine анализирует проект PCB и выводит список всех доступных объектов вместе с общими ключевыми словами для использования в запросах.

Работа с Query Helper достаточно интуитивна, особенно если разделить ее на три отдельные области, как показано на изображении ниже:

Пример сложного запроса, заданного с помощью Query Helper.
Пример сложного запроса, заданного с помощью Query Helper.

Эти области:

  1. Query Region – используйте эту область диалога для составления выражения запроса. Выражение, которое в данный момент действует для области правила, по умолчанию будет доступно в этой области при открытии диалога. Можно вводить текст прямо в этой области; в помощь появится контекстно-зависимый «список подсказок» возможных ключевых слов или объектов.
  2. Operators – эта область диалога предоставляет набор математических и логических операторов для использования при построении выражения. Нажмите кнопку, чтобы добавить соответствующий оператор в текущую позицию курсора в выражении запроса в области Query выше.
  3. Categories, Keywords and Objects – эта область диалога предоставляет доступ к доступным PCB Functions, PCB Object Lists и System Functions, которые можно использовать для создания выражения запроса. Щелчок по подкатегории в каждой из этих трех областей отобразит список соответствующих ключевых слов или объектов в области справа. Найдите ключевое слово или объект, который нужно использовать в строке запроса, затем дважды щелкните по его записи — она будет вставлена в текущую позицию курсора в выражении запроса в области Query выше.

Используйте кнопку (внизу слева в диалоге), чтобы проверить синтаксическую корректность выражения. Когда выражение запроса сформировано как требуется, нажатие OK загрузит выражение в область запроса диалога PCB Rules and Constraints Editor.

При использовании диалога Query Helper для построения запроса щелчок по ключевому слову в одном из доступных списков и нажатие F1 откроют документацию по этому ключевому слову в Query Language Reference.

Приоритет операторов в выражении запроса

Прежде чем покинуть этот раздел, стоит взглянуть на порядок приоритета операторов, используемых в логических выражениях Query. В конце концов, без этого знания выражение может выбирать не те объекты, которые требуются.

Скобки имеют наивысший приоритет в определенном порядке приоритета для различных операторов, который определяет, как программой интерпретируются запросы (когда пользователь не указал скобки). Последовательность этого порядка от высшего к низшему следующая:

  1. Скобки
  2. Not
  3. ^, *, /, Div, Mod, And
  4. +, -, Or, Xor
  5. =, <>, <, >, <=, >=
  6. &&, ||
Этот порядок приоритета похож на используемый в языках типа Pascal. Неоднозначности разрешаются при обработке слева направо. Скобки вычисляются изнутри наружу, а операции одного уровня — слева направо.
Настоятельно рекомендуется использовать скобки всякий раз, когда существует хоть какая-то вероятность того, что запрос может быть интерпретирован неверно. Щедрое использование скобок устраняет сомнения и делает итоговые запросы более читаемыми для других.

Приоритизация правил

Чтобы упростить процесс определения и управления правилами, идея состоит в том, чтобы задавать общие правила, покрывающие широкие требования, а затем переопределять их более конкретными правилами в конкретных ситуациях. Чтобы это было возможно, нужно уметь расставлять приоритеты правил, указывая, какое из них использовать, когда объект попадает под действие нескольких правил одного типа.

Например, чтобы задать наиболее часто используемую ширину трассировки на плате, определите одно правило, применимое ко всем цепям (net) на плате. Затем это правило можно переопределить для конкретной цепи (или класса цепей) добавлением другого правила того же типа, но с более высоким приоритетом.

Другой пример — требования к паяльной маске. Здесь вы задаете одно правило маски, нацеленное на все площадки и переходные отверстия на плате, которое затем можно переопределить для площадок в конкретном типе посадочного места (footprint). При необходимости это правило для конкретного footprint можно дополнительно переопределить для конкретной площадки в этом footprint.

Важный аспект управления правилами — убедиться, что все приоритеты выставлены корректно. При создании нового правила по умолчанию ему назначается наивысший приоритет. Используйте кнопку Priorities в нижней части диалога PCB Rules and Constraints Editor, чтобы настроить приоритеты в диалоге Edit Rule Priorities.

Изменяйте приоритеты правил в диалоге Edit Rule Priorities.
Изменяйте приоритеты правил в диалоге Edit Rule Priorities.

Изначально диалог выводит все экземпляры правил для типа правила, который сейчас выбран в диалоге PCB Rules and Constraints Editor. Используйте поле Rule Type, чтобы изменить тип правила и вывести конкретные правила, определенные для этого типа. Определенные правила перечислены в порядке текущего приоритета — от 1 (наивысший приоритет) и далее вниз. Выберите запись правила и используйте кнопки Increase Priority и Decrease Priority, чтобы переместить его вверх или вниз по порядку приоритета соответственно.

При добавлении нового правила к типу правила, который уже содержит одно или несколько существующих правил, приоритет будет установлен в 1 (то есть наивысший). При дублировании правила копии назначается приоритет ниже исходного правила.

Можно настроить несколько правил одного типа. Может возникнуть ситуация, когда объект проекта покрывается более чем одним правилом с одной и той же областью действия. В этом случае возникает конфликт. Все конфликты разрешаются настройкой приоритета. Система проходит правила от наивысшего к низшему приоритету и выбирает первое, чьи выражения области действия соответствуют проверяемому объекту(ам). Есть одно исключение: к объектам могут применяться несколько правил проектирования Matched Length, и тогда применяются все правила к этим объектам. 

Изменение существующих правил

Правила, разумеется, можно изменять в любое время. Действительно, чтобы прийти к финальному рабочему набору правил, часто требуется несколько ключевых уточнений. Обычно это включает настройку области действия, чтобы нужные объекты проекта корректно «подхватывались» соответствующим(и) правилом(ами). Выберите существующее правило в диалоге PCB Rules and Constraints Editor и внесите необходимые изменения в его область действия и атрибуты ограничений.

Изменения, внесенные в определения существующих правил, подсвечиваются как в панели дерева папок, так и в соответствующих сводных списках. Такие записи отличаются тем, что имя правила становится полужирным, а справа от имени отображается звездочка. Звездочка показывает, что это существующее правило было изменено, а не вновь созданное правило (которое отображается полужирным без звездочки).

Пример существующего правила, которое было изменено. Звездочка используется для обозначения изменения, а имя правила выделяется полужирным.
Пример существующего правила, которое было изменено. Звездочка используется для обозначения изменения, а имя правила выделяется полужирным.

Когда создается новое правило для определенного типа правила, ему автоматически назначается приоритет 1. Если существуют другие правила этого типа, их приоритеты будут соответственно сдвинуты (понижены) на один. После этого они считаются измененными, даже если их область действия/ограничения фактически не редактировались. Поэтому все такие существующие правила этого типа будут отображаться в состоянии «изменено» (полужирным со звездочкой).

Пометка недействительных правил

Если система обнаружит, что правило недействительно — например, в нём есть проблема с выражением запроса области действия (scoping query expression) или задано недопустимое значение ограничения — оно будет помечено как недействительное. Такое правило будет подсвечено красным в диалоге PCB Rules and Constraints Editor как в дереве правил слева, так и в любом сводном представлении (категория правила или тип правила), где это правило отображается. Кроме того, текст типа правила и категории правила также отображается красным в дереве правил слева. Поэтому, даже если вы свернули область дерева правил, содержащую недействительное правило, вы всё равно увидите предупреждение на более высоком уровне иерархии. Предупреждающее сообщение также появится, если вы попытаетесь закрыть диалог.

Пример того, как система помечает недействительное правило проектирования — в данном случае из‑за ошибочного выражения запроса области действия.
Пример того, как система помечает недействительное правило проектирования — в данном случае из‑за ошибочного выражения запроса области действия.

Отключение правил

В среде PCB-редактора, управляемой правилами, нередко со временем накапливается весьма внушительный и комплексный набор правил, позволяющих успешно ограничивать (constrain) ваши платы. По тем или иным причинам в процессе работы вы можете захотеть отключить некоторые правила; возможно, они не применимы к данной плате или их нужно временно отключить, чтобы снизить нагрузку на Design Rule Checker (и тем самым ускорить его работу!). Отключение — хороший способ сохранить такие правила на случай, если они снова понадобятся в будущем.

Чтобы отключить правило, переключите соответствующую опцию Enable для этого правила в одном из соответствующих сводных списков в правой части диалога PCB Rules and Constraints Editor. Отключённое правило также будет отображаться «приглушённым» (серым).

Пример отключённых правил, отображаемых серым шрифтом в сводном списке.
Пример отключённых правил, отображаемых серым шрифтом в сводном списке.

Правила также можно отключать/включать напрямую из панели PCB Rules And Violations panel. Переключите связанную с правилом опцию On. Это отразится в опции Enable правила в диалоге PCB Rules and Constraints Editor.

Удаление правил

Чтобы удалить одно правило проектирования из диалога PCB Rules and Constraints Editor:

  • Используйте дерево слева, чтобы перейти к нужному существующему правилу, щёлкните правой кнопкой мыши и выберите Delete Rule в контекстном меню.
  • Перейдите к конкретному типу правила в дереве слева, затем выберите правило для удаления в сводном списке справа. После этого нажмите кнопку Delete Rule(s) под списком.

Имя правила будет отображаться полужирным и зачёркнутым, чтобы отличать его как удаление, которое ещё не было «применено».

Удаление одного правила.
Удаление одного правила.

  • Если конкретное правило проектирования больше не требуется, но может понадобиться снова в будущем, вместо удаления его можно просто отключить. Для этого переключите соответствующую опцию Enable для правила в одном из соответствующих сводных списков в правой части диалога PCB Rules and Constraints Editor.
  • Несколько правил можно удалить одним действием из представления сводного списка. Для этого выделите правила для удаления (поддерживаются стандартные сочетания клавиш Shift+click и Ctrl+click), затем нажмите кнопку Delete Rule(s) под списком.
  • Для работы системы Design Rule Check некоторые правила должны присутствовать; если одно из таких правил удалено (так что не остаётся ни одного правила этого типа), оно будет автоматически создано заново. Узнайте больше о правилах проектирования по умолчанию.

Для многих типов правил правила по умолчанию создаются при создании нового PCB-документа. Аналогично, если удалить все конкретные правила для одного из таких типов, правило по умолчанию будет автоматически добавлено снова при следующем обращении к диалогу PCB Rules and Constraints Editor. Либо правила по умолчанию можно создать заново, нажав кнопку Create Default Rules внизу диалога.

Экспорт и импорт правил

Правила проектирования можно экспортировать из и импортировать в диалог PCB Rules and Constraints Editor. Это позволяет сохранять и загружать избранные определения правил между разными проектами.

  • To export – щёлкните правой кнопкой мыши в любом месте дерева слева в диалоге и выберите Export Rules. Откроется диалог Choose Design Rule Type dialog, в котором можно выбрать правило(а) проектирования для экспорта. В открывшемся диалоге Export Rules to File можно задать имя файла .rul и выбрать расположение. Экспортированные правила сохраняются в файле PCB Rule (*.rul).
  • To import – щёлкните правой кнопкой мыши в любом месте дерева слева в диалоге и выберите Import Rules. Откроется диалог Choose Design Rule Type dialog, в котором можно выбрать правило(а) проектирования для импорта. В открывшемся диалоге Import File укажите файл .rul для импорта. 
При импорте, если правила выбранного типа уже существуют, будет предложена опция очистить существующие правила перед импортом. Нажатие Yes приводит к удалению всех существующих правил этого типа с последующей заменой на правила из файла .rul. Нажатие No сохранит существующие правила. Однако если существующие правила и импортируемые правила имеют одинаковые имена, импортируемые правила перезапишут существующие.

Отчёты по правилам проектирования

Отчёт о текущих определённых правилах проектирования можно сформировать из диалога PCB Rules and Constraints Editor. Отчёт может охватывать все категории правил, конкретную категорию правил или конкретный тип правила. Отчёт можно сформировать следующим образом:

  • Откройте нужный сводный список, щёлкните правой кнопкой мыши и выберите команду Report в контекстном меню, либо нажмите кнопку Report под списком.
  • Щёлкните правой кнопкой мыши по соответствующей записи в дереве папок и выберите команду Report в контекстном меню.

Откроется диалог Report Preview с уже загруженным соответствующим отчётом. Используйте этот диалог, чтобы просмотреть отчёт с помощью различных элементов управления страницей/масштабом перед тем, как экспортировать его в файл или распечатать.

Сформировать отчёт PCB Rules Report.
Сформировать отчёт PCB Rules Report.

Определение правил на схеме

Ограничения проектирования (правила) можно определить до трассировки печатной платы, добавив на исходный(е) документ(ы) схемы директивы Parameter Set с настроенным(и) правилом(ами). Область действия соответствующего правила проектирования PCB, создаваемого при переносе проекта в документ PCB, определяется характером объекта, которому назначен параметр. В следующей таблице приведены поддерживаемые варианты соответствия «параметр на схеме → область действия правила на PCB».

Добавить правило к... Из... Для области действия правила PCB...
Проводнику панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения на проводнике объекта Parameter Set object с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Сети
Шине панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения на шине объекта Parameter Set object с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Классу сетей
Жгуту панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения на жгуте объекта Parameter Set object с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Классу сетей
Области Blanket панели Properties (при просмотре свойств выбранного объекта набора параметров) после размещения объекта Parameter Set object на границе области blanket с помощью команды Place » Directives » Parameter Set. Включите класс с требуемым именем, чтобы создать класс сетей для всех сетей, охватываемых blanket; затем этот класс будет использоваться для области действия правила. Классу сетей

Во всех случаях способ добавления параметра на основе правила одинаков:

  1. Добавьте параметр как правило.
  2. Выберите тип правила.
  3. Настройте ограничения для выбранного типа правила.
При добавлении параметров правил проектирования к объектам на схеме каждому параметру правила присваивается уникальный ID. Те же ID присваиваются соответствующим правилам проектирования, создаваемым на PCB. Благодаря этому Unique ID ограничения правила можно редактировать как на стороне схемы, так и на стороне PCB, а изменения будут переданы при синхронизации.

Узнайте больше о Parameter Sets.

Посмотрите пример использования директивы Differential Pair вместе с Blanket для определения правил проектирования на схеме.

Проверка применения правил

В зависимости от конструкции платы может потребоваться определить довольно большое количество правил проектирования с областями действия — от очень простых до очень сложных. Рекомендуется проверить, что заданные правила действительно нацелены на нужные объекты. Внимательность на этапе определения правил может сэкономить время и усилия, которые иначе уйдут на поиск нарушений, вызванных неверно заданной областью действия правила.

По сути, есть два способа проверки областей действия правил: либо выбрать объекты проектирования и выяснить, какие правила к ним сейчас применяются, либо взять правило (в разных местах программы) и посмотреть, какие объекты попадают в его область действия.

С точки зрения объекта

Для любого размещённого объекта в текущем проекте можно быстро получить информацию о том, какие унарные правила проектирования применяются к этому объекту. Наведите курсор на объект, щёлкните правой кнопкой мыши и выберите Applicable Unary Rules. Все определённые правила проектирования, которые могут быть применены к выбранному объекту, будут проанализированы и перечислены в диалоге Applicable Unary Rules.

Правила проектирования, применимые к одному примеру объекта — унарные правила.
Правила проектирования, применимые к одному примеру объекта — унарные правила.

У каждого правила в списке диалога будет либо галочка (), либо крестик (). Галочка означает правило с наивысшим приоритетом среди всех применимых правил того же типа; это правило применяется в данный момент. Правила того же типа с более низким приоритетом отображаются с крестиком, что означает: они применимы, но поскольку это не правило с наивысшим приоритетом, сейчас они не применяются.

Любые правила, которые применялись бы к объекту, но в данный момент отключены, также будут отмечены крестиком и отображаться зачёркнутыми.

Аналогичным образом можно получить информацию о бинарных правилах проектирования, которые применяются между двумя размещёнными объектами в проекте. Наведите курсор на любой объект, щёлкните правой кнопкой мыши и выберите Applicable Binary Rules. Следуйте подсказкам, чтобы выбрать два объекта в проекте. Затем откроется диалог Applicable Binary Rules и отобразит все бинарные правила проектирования, применимые между этими объектами.

Если к двум выбранным объектам не применяются никакие бинарные правила, версия диалога Binary version of the Applicable Rules dialog не откроется.

Правила проектирования, применимые между двумя примерными объектами — бинарные правила.
Правила проектирования, применимые между двумя примерными объектами — бинарные правила.

С точки зрения правила

Проверка через панель PCB Rules And Violations

Также можно быстро увидеть, к каким объектам применяется конкретное правило, в панели PCB Rules And Violations panel. Панель перечисляет все правила, определённые в текущем проекте. Можно просматривать все правила или просматривать по типам правил — при условии, что для активного проекта определено хотя бы одно правило соответствующего типа. При щелчке по конкретному правилу в области Rules панели будет применена фильтрация, использующая это правило как область действия фильтра. Будут отфильтрованы только те объекты проектирования, которые попадают в область действия правила. Используя функцию подсветки Mask (или Dim), можно быстро увидеть объекты, на которые нацелено правило.

Пример использования панели PCB Rules And Violations для проверки, к каким объектам применяется выбранное правило.
Пример использования панели PCB Rules And Violations для проверки, к каким объектам применяется выбранное правило.

Если в диалоге метод подсветки установлен в Mask, отрегулируйте уровень маскирования, применяемого к объектам, не попадающим в область действия активного фильтра, с помощью ползунка Masked Objects, доступного в разделе Mask and Dim Settings на вкладке View Options панели View Configuration panel. Если метод подсветки в диалоге установлен в Dim, отрегулируйте уровень затемнения, применяемого к объектам, не попадающим в область действия активного фильтра, с помощью ползунка Dimmed Objects, также доступного в этом разделе панели.

Использование панели PCB Rules And Violations для выяснения, к каким объектам применяется правило, особенно полезно при создании запроса для области(ей) действия правила, поскольку правило можно редактировать прямо из панели, а значит, запрос можно «подкручивать», пока в область(и) действия не попадут нужные объекты.

Чтобы отредактировать область(и) действия правила, а также его ограничения, дважды щёлкните по записи правила в панели или щёлкните правой кнопкой мыши и выберите Properties в контекстном меню. Появится соответствующий диалог Edit PCB Rule, где можно внести изменения.

Набор элементов управления в диалоге и текст в его баннере будут различаться в зависимости от типа редактируемого правила проектирования.

Правила можно редактировать непосредственно из панели PCB Rules And Violations, что позволяет оперативно уточнять область действия правила и/или ограничения.
Правила можно редактировать непосредственно из панели PCB Rules And Violations, что позволяет оперативно уточнять область действия правила и/или ограничения.

Проверка через диалог PCB Rules and Constraints Editor

Диалог PCB Rules and Constraints Editor включает средство тестирования запросов, позволяющее быстро увидеть, к каким объектам применяется конкретное правило. Нажмите кнопку в правом верхнем углу диалога для правила, которое нужно проверить. Появится диалог Test Queries Result. В диалоге отражается следующее:

  • Expression result – количество объектов, попадающих в область действия выражения.

  • Objects applicable to rule – количество применимых объектов на основе выражения и типа текущего правила.

  • Expression and rule priority (только для унарного правила) – количество применимых объектов на основе выражения, типа и приоритета текущего правила (т. е. если существует правило с более высоким приоритетом, объекты, попадающие в область действия того правила, не будут учитываться в этом значении).

  • Rules with highest priorities(только для унарного правила) — если существуют правила с более высоким приоритетом, их список будет показан в диалоговом окне вместе с количеством объектов, к которым они применимы (т. е. их значения Expression and rule priority).

Щёлкнув по ссылке справа, вы можете быстро отфильтровать и увидеть применимые объекты в каждом случае непосредственно в рабочем пространстве проектирования. Используйте раскрывающийся список Mask, чтобы выбрать Normal, Mask,  или Dim  — в зависимости от того, как вы хотите подсветить затронутые объекты в документе PCB. Если установлен флажок Zoom , документ PCB также выполнит масштабирование к затронутым компонентам.

Быстро просматривайте объекты, охватываемые выражением области действия правила, с помощью функции Test Queries.
Быстро просматривайте объекты, охватываемые выражением области действия правила, с помощью функции Test Queries.

AI-LocalizedЛокализовано с помощью ИИ
Если вы обнаружили проблему, выделите текст/изображение и нажмитеCtrl + Enter, чтобы отправить нам свой отзыв.
Доступность функциональных возможностей

Набор доступных функциональных возможностей зависит от вашего решения Altium – Altium Develop, редакция Altium Agile (Agile Teams или Agile Enterprise) или Altium Designer (на активной подписке).

Если вы не видите в своем ПО функцию, описанную здесь, свяжитесь с отделом продаж Altium, чтобы узнать больше.

Устаревшая документация

Документация Altium Designer больше не разделена по версиям ПО. Если вам необходим доступ к документации по старым версиям Altium Designer, посетите раздел Устаревшая документация на странице Прочие установщики.

Content